Vinhos ricos em polifenóis com ultrassons de potência

A aplicação de ultrassons melhora a extração de compostos fenólicos da uva para o mosto, contribuindo para o teor total de polifenóis – melhorando assim o subsequente processo de envelhecimento do vinho. A aplicação de ultrassons de potência proporciona rendimentos de extração mais elevados e acelera a maturação dos vinhos. Por conseguinte, os ultrassons de potência são um método aprovado para o tratamento de uvas esmagadas e são aplicados na extração de polifenóis, no envelhecimento / maturação do vinho e no tratamento com madeira de carvalho.

Ultrassons de potência para a extração de polifenóis e a maturação do vinho

O mecanismo dos ultrassons na vinificação baseia-se na cavitação ultrassónica / acústica. As elevadas forças de cisalhamento geradas pela cavitação desintegram as estruturas celulares e alargam os poros das paredes celulares. Isto resulta na libertação de material intracelular (por exemplo, amido, enzimas, proteínas e componentes fenólicos). As forças sonomecânicas das ondas ultrassónicas favorecem a distribuição do solvente no tecido e a sua penetração no material celular, conduzindo a um aumento significativo da transferência de massa. Além disso, a sonicação promove reações bioquímicas, como a polimerização e a condensação de polifenóis, e induz a micro-oxigenação. Todos estes efeitos dos ultrassons contribuem para o envelhecimento e a maturação dos vinhos.

Extração ultrassónica de polifenóis das uvas

Polifenóis no vinho: nos vinhos, os polifenóis e a qualidade do vinho estão intimamente ligados. Estes metabolitos secundários das uvas influenciam significativamente as características organoléticas do vinho, afetando assim fatores de qualidade como a cor, a adstringência e o amargor. A aplicação de ultrassons para a extração de polifenóis durante o processo de vinificação (por exemplo, a sonicação do mosto antes da fermentação) e durante o envelhecimento do vinho (com ou sem contacto com madeira) produz reações intermináveis que dão origem a transformações complexas (micro-oxigenação, copigmentação, cicloadição, polimerização e oxidação) dos polifenóis e dos taninos.

Sonicação do mosto antes da fermentação do vinho

Quando se aplicam ultrassons ao mosto de uva, aumenta a libertação de polifenóis da polpa da uva. Como a cavitação acústica – que é o princípio de funcionamento da sonicação – desintegra as estruturas celulares e abre as estruturas intracelulares de forma muito eficaz, são libertados muito mais compostos bioativos das uvas e das suas películas do que na prensagem tradicional. Estes compostos bioativos incluem compostos de sabor, pigmentos e substâncias benéficas para a saúde, como taninos, antocianinas, flavan-3-óis, proantocianidinas e flavonóis; estilbenoides, como o resveratrol; ácidos fenólicos, como os ácidos benzoico, cafeico e cinâmico; catequinas, bem como ácido tartárico e ácido málico, entre outros. Além disso, são extraídos açúcares naturais, como a glucose e a frutose, que são cruciais para o processo de fermentação na vinificação. A sonicação pode ser aplicada em várias etapas da vinificação. García-Martín e Sun (2013) apresentam os ultrassons no seu estudo como uma técnica de envelhecimento rápido que poderia proporcionar vinhos com um teor mais elevado de antocianinas e uma diminuição dos taninos, o que é considerado positivo para produzir vinhos de elevada qualidade. Muitos estudos comprovaram os efeitos positivos dos ultrassons de potência durante a vinificação. Por conseguinte, a sonicação é considerada uma das tecnologias mais promissoras para várias finalidades nos processos de vinificação. Além disso, os ultrassons são um método oficialmente aprovado para utilização em uvas esmagadas. (cf. Natolino e Celotti, 2022)

Estudos realizados sob a supervisão do Prof. Thomas Kleinschmidt, da universidade Hochschule Anhalt, Instituto de Investigação Vitivinícola da Alemanha Central, demonstram claramente o aumento significativo dos polifenóis no vinho sonicado. Por exemplo, num vinho tinto alemão da casta Blauer Zweigelt, o teor de polifenóis aumentou mais de 40%. Para o estudo, foram sonicados 1,5L de vinho tinto Blauer Zweigelt com uma definição de amplitude de 100% (amplitude de 43 μm, superfície do sonotrodo de 9 cm²). A extinção óptica foi medida a 520 nm para a coloração vermelha. O ensaio de Folin-Ciocalteu foi utilizado para medir o teor total de polifenóis expresso em catequinas, tendo revelado um aumento de 40% no total de polifenóis.

Os ultrassons podem ser considerados uma das tecnologias mais promissoras para várias finalidades nos processos de vinificação e estão oficialmente aprovados para utilização no tratamento de uvas esmagadas.
Outro estudo de Natolino e Celotti (2022) também demonstrou a qualidade superior do vinho após o tratamento ultrassónico. Os investigadores da Universidade de Udine, em Itália, utilizaram o sonicador Hielscher UP200St com o sonotrodo S26d14 para investigar os efeitos da sonicação no vinho tinto. Como demonstram os gráficos abaixo, os ultrassons aumentam o índice de HCl em todas as amostras sonicadas, de 68,06 ± 1,72 na amostra não tratada para 73,78 ± 1,52 como valor médio das amostras tratadas. Não foi possível identificar uma tendência clara entre o aumento da amplitude e o tempo de sonicação, embora seja possível observar um aumento significativo do índice de HCl entre as amostras sonicadas a 30% durante 2 min (71,59 ± 1,06) e a 90% durante 10 min (74,25 ± 1,53). Ao mesmo tempo, os ultrassons diminuem a adstringência de 91,8 ± 1,2 no vinho não tratado para 82,7 ± 3,7 como valor médio das amostras sonicadas (ver gráficos à direita).
A dimensão das partículas de substâncias coloidais, como os taninos e os polissacáridos, é reduzida pela sonicação, o que contribui para uma maior estabilidade e melhores perceções sensoriais finais.

Envelhecimento e maturação ultrassónicos do vinho

As ondas ultrassónicas aceleram o envelhecimento do vinho através da aplicação de forças puramente físicas, denominadas sonomecânicas. Quando ajustada ao tipo de uva e de vinho, a aplicação de ultrassons pode aumentar a velocidade da reação de condensação entre as antocianinas e os taninos, diminuindo os tempos convencionais de desenvolvimento natural da cor do vinho e reduzindo assim o tempo necessário para o seu envelhecimento.

Envelhecimento ultrassónico do vinho com taninos enológicos

Os taninos enológicos, extraídos da madeira de carvalho, das grainhas e películas da uva, de galhas vegetais, do castanheiro, do quebracho, do gambir e dos frutos de mirobalano, podem ser adicionados em diferentes etapas da produção do vinho para melhorar o perfil de sabor e a durabilidade da cor. A aplicação de ultrassons pode promover o envelhecimento do vinho com taninos enológicos. O tratamento ultrassónico com madeira de carvalho é um processo significativamente acelerado de transferência de taninos e compostos de sabor provenientes da madeira, a partir de aduelas ou aparas de carvalho. Os vinhos envelhecidos com carvalho por ultrassons oferecem um excelente perfil de sabor, desenvolvido num tratamento curto de vários minutos, em comparação com vários meses de envelhecimento em barrica. A extração ultrassónica liberta os compostos aromáticos do carvalho (por exemplo, vanillan, eugenol, isoeugenol, furfural, 5-metilfurfural, guaiacol, 4-methulguaiacol) através do aumento da transferência de massa.

Sonicadores de elevado desempenho para a vinificação industrial

Os processadores da Hielscher Ultrasonics estão bem estabelecidos no domínio da vinificação e do envelhecimento de bebidas espirituosas. Os produtores de vinho – tanto pequenas explorações vitícolas exclusivas como produtores de vinho em grande escala – encontram na vasta gama de equipamentos da Hielscher o equipamento ultrassónico ideal para as suas necessidades de produção na extração de polifenóis do vinho e na maturação. Estão prontamente disponíveis configurações de processo por lotes e em linha contínua, que podem ser expedidas no próprio dia.

Registo automático de dados

Para cumprir as normas de produção de alimentos e bebidas, os processos de fabrico devem ser monitorizados e registados de forma detalhada. Os dispositivos ultrassónicos digitais da Hielscher Ultrasonics dispõem de registo automático de dados. Graças a esta funcionalidade inteligente, todos os parâmetros importantes do processo, como a energia ultrassónica (energia total e líquida), a temperatura, a pressão e o tempo, são automaticamente armazenados num cartão SD integrado assim que o dispositivo é ligado. A monitorização do processo e o registo de dados são importantes para a normalização contínua do processo e para a qualidade do produto. Ao aceder aos dados do processo registados automaticamente, pode rever operações de sonicação anteriores e avaliar os resultados.
Outra funcionalidade de fácil utilização é o controlo remoto dos nossos sistemas ultrassónicos digitais através de um navegador. Através deste controlo remoto, pode iniciar, parar, ajustar e monitorizar o seu processador ultrassónico remotamente, a partir de qualquer lugar.

Cumprimento dos mais elevados padrões de qualidade – Concebidos e fabricados na Alemanha

O hardware sofisticado e o software inteligente dos sonicadores Hielscher são concebidos para garantir resultados fiáveis de extração ultrassónica a partir da sua matéria-prima vegetal, com resultados reprodutíveis e um funcionamento seguro e de fácil utilização. A robustez, a fiabilidade, o funcionamento 24/7 em plena carga e a facilidade de operação para o trabalhador são outros fatores de qualidade que tornam os sonicadores Hielscher uma escolha favorável.
Os extratores da Hielscher Ultrasonics são utilizados em todo o mundo na extração de elevada qualidade de alimentos e bebidas. Comprovadamente capazes de proporcionar rendimentos elevados e qualidade superior, os sonicadores Hielscher são utilizados não só por pequenos produtores de vinhos exclusivos, mas sobretudo na produção industrial de vinhos comercializados. Graças ao seu hardware robusto e software inteligente, os processadores ultrassónicos Hielscher podem ser facilmente operados e monitorizados.
A Hielscher Ultrasonics, em Teltow, na Alemanha, é uma empresa familiar gerida pelos proprietários. A Hielscher Ultrasonics possui certificação ISO. Naturalmente, os sonicadores Hielscher estão em conformidade com os requisitos CE e cumprem os requisitos UL, CSA e RoHs.

A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade aproximada de processamento dos nossos sonicadores: